第三章 DSS ppt

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DSSPPT

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决策支持系统在灌区 生态农业中的应用
李钰琳 蔡怡青 邱婧雯 陈梦如 薛佳航
案例背景
疏勒河流域背景:
• 地处西北内陆。 • 极度干旱性气候区,年降水量仅有50 mm。 • 区域内生态环境极其脆弱,荒漠化趋势比较严重。 • 区域内的疏勒河干流主要来自上游祁连山融雪,水资源总量极其有限。
案例背景
需求
当前亟待解决的问题: •对区域内水资源的合理开发调度。 •科学设置农业生产、居民生活、 生态保护用水配比。 •提高区域用水效益比。
在这个决策支持系统中,源数据主要有以下5种: • MODIS 影像数据 • TM 影像数据 • Spot5 影像数据 • 地面监测数据 • 历史统计数据
监测系统的结构设计
(1)通信网络结构设计 以疏勒河管理局现有的网络为例,可以分为局——管理处——管理站三个 层次。
网络层次结构图
监测系统的结构设计
(1)通信网络结构设计 各管理层分布特点: •在时空上分散分布 •同管理局之间有专线连接 •可直接访问数据库
监测系统的结构设计
(2)Web GIS结构设计 采用基于B/S的三层系统结构模式:
•空间数据库采用0racle9i + ArcSDE9 数据引擎 •业务数据库采用Oracle9i •Web GIS 服务器采用ArcIMS9. 0 •客户端采用安装了ArcIMS JavaViewer的浏览器
目标 •提高管理效率。 •保证灌区生产和生活用水需 求。 •满足生态系统的稳定和发展 需要。 •提高土地综合生产能力。 •保证灌区可持续发展。
案例背景
建立基于Web GIS 的灌区生态决策支持系统
• 由GIS 数据库、数据挖掘系统、推理系统、问题处理系统(PPS)与人机 交互五大模块组成。

DSS3

DSS3

①模型的表示。它总是以某种计算机程序形式表 ②模型的动态形式。它可以以某种方法运行, 进行 示, 如数据、语句、子程序甚至于对象等。这种物理 输入、输出、计算等处理。这种形式是无法或很难以 形式在模型库中具体为模型名称及相关的计算机程序、 数据组织的形式来描述的。 模型功能的分类、模型的输入输出数据、控制参数等 属性。
第一节 决策支持系统的概念
一、决策支持系统(DSS)的结构 2、决策支持系统的三系统结构形式 (2)问题处理系统 除了问题识别之外, 问题分析能力也是问题处理 系统应该具备的重要能力。这是一个在模型、知识、 数据和用户之间反复交互的过程。最简单的情况是只 在模型和数据之间进行交互。最困难的分析过程是组 合模型、知识、数据以及和用户之间的交互, 形成实 问题处理系统是在语言系统用集成语言描述的决 际的决策支持系统 策问题,形成决策支持系统,实现决策问题的求解, 把问题求解结果反馈给用户。
一、决策支持系统(DSS)的结构 2、决策支持系统的三系统结构形式 三系统结构形式具有以下特点: ①强调语言系统。利用计算机对决策问题求解, 实现决策支持是需要通过计算机语言来完成的。为了 有效地进行问题求解,一般在计算机的输入和输出方 可以认为,语言系统是利用计算机语言来形式化 面采取简化的自然语言以及有效的人机交互环境来帮 描述决策问题和知识系统中的知识,目前在计算机中 助人的理解和使用。 决策支持系统语言是数值计算语言和数据库语言以及 它们的接口语言的集成语言,它使决策支持系统能在 计算机上实现。
一、决策支持系统(DSS)的结构 2、决策支持系统的三系统结构形式 (1)语言系统 目前计算机语言有三类:数值计算语言,如C、 Basic、Pascal等;数据库语言,如FoxPro、Oracle、 SQL Server等;智能语言,如LISP、Prolog 等。 DSS涉及模型计算、数据库操作, 故用于决策支 持系统的语言应该是数值计算语言和数据库语言的结 合。目前, 市场上仍然没有这两类语言合一的语言系 统, 但有这两类语言的接口语言, 如ODBC、ADO等。

【培训课件】第3章_DSS的系统结构、模型库和数据库

【培训课件】第3章_DSS的系统结构、模型库和数据库
问题处理的方法、途径,利用语言系统 对问题进行形式化描述,写出问题求解 过程,利用知识系统提供的知识进行实 际问题求解,最后得出问题的解答。产 生辅助决策所需要的信息,支持决策。
ppt课件
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二、 “三系统”结构形式(续)
3. 知识系统: 知识系统是问题领域的知识。
它包含问题领域中的大量事实和相关知 识。最基本的知识系统(KS)是由数据文 件或数据库组成。数据库的一条记录表 示一个事实。它是按一定的组织方式进 行存贮。
2、多个方法组成一个模型 预测模型——相关分析+线性回归
ppt课件
20
模型库与方法库的区别
3、模型是由方法实现的 模型接近实际问题:
用线性规划模型解决工农业中的优化问题 方法接近求解算法:
求出具体解 4、模型和方法的表现形式不同:
模型用数学方程形式表示: 便于人们理解 方法用程序形式表示: 便于计算机求解
第三章
系统结构与功能@DSS
ppt课件
1
DSS的关键特征和功能
人机结合:主要在半结构化和非结构化的情形下,通过 将人类判断和计算机信息结合起来以支持决策者。
面向不同管理层次:从最高行政管理人员,到部门负责 人员,再到生产管理人员。
支持个人和群体:缺少结构化的问题经常需要不同部门 和不同层次的人员,甚至组织外的人员参与,并通过网 络协作组成虚拟团队。
支持相互关联和连续性决策:决策是一个多次、反复的 过程。
支持决策的各个阶段:情报、ຫໍສະໝຸດ 计、选择和实施。ppt课件
2
DSS的关键特征和功能
支持各种决策过程和类型。确定的、风险的和不 确定的决策、战略和战术决策、短期和长期决策、 单目标和多目标决策、但阶段和多阶段、静态的 和动态的决策等。

第三章-DSS的体系结构

第三章-DSS的体系结构
4. 知识管理部分。知识管理部分中最主要的是知识库,它以结构化的形 式存储了有关的经验和知识,通过推理机完成知识的推理过程。知识和推 理是决策的本质。知识管理部分主要集中管理决策问题领域的知识(规则 和事实),包括知识的获取、表达、管理等功能。
二、DSS结构中子系统的介绍
5. 方法管理部分。方法管理部分主要包括的是方法库和方法库管理系 统。是存储、管理、调用及维护DSS各部件要用到的通用算法、标准函数等 方法的部件,方法库中的方法一般用程序方式存储。它通过对描述外部接 口的程序向DSS提供合适的环境,使计算过程实行交互式的数据存取,从数 据库中选择数据,从方法库中选择算法,然后将数据和算法结合起来进行 计算,并以直观清晰的呈现方式输出结果,供决策参考使用。方法库内存 储的方法程序一般有:排序算法、分类算法、最小生成树算法、最短路径 算法、计划评审技术、线性规划、整数规划、动态规划、各种统计算法、 各种组合算法等。
一、决策支持系统的定义
• DSS 的定义需要 建立在基本特征与结构特征之上:
1. 对准结构化程度不高、说明不够充分的决策问题 2. 模型或分析技术与传统的数据存取及检索技术相
结合 3. 易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用 4. 强调对环境及用户决策方法改变的灵活性适应性 5. 支持但不是代替高层决策者制定决策
6.复合型的DSS;多种基本结构的
组合,使得DSS能够表现定的智能,
因而功能更强大。
四、DSS研究概念框架

何 概念框架是有关学科研究对象的一个整
要 讨 论
体的、系统的描述。概念框架对于组织 一个复杂的课题,研究其各组成成分之
间的关系,以及揭示需要进一步开拓的
DSS
的 领域是很有用的。

《DSS决策支持系统》课件

《DSS决策支持系统》课件
化资源配置
医疗业应用案例
病例诊断:通过DSS分析患者病史、症状、检查结果等信息,辅助医生进行诊断 药物推荐:根据患者的病情和药物相互作用,推荐合适的药物和剂量 手术规划:通过DSS模拟手术过程,预测手术风险和效果,优化手术方案 医院管理:通过DSS分析医院运营数据,优化资源配置,提高医疗服务质量
DSS的发展机遇与挑战
机遇:随着大数据、人工智能等技术的不断发展,DSS决策支持系统将 有更广阔的应用前景。
挑战:如何将DSS与实际业务场景更好地结合,提高决策效率和准确性, 是未来发展的关键挑战。
机遇:随着云计算、边缘计算等技术的普及,DSS的部署和运维将更加 便捷,有助于推动其快速发展。
挑战:如何保证数据安全和隐私保护,避免因数据泄露和滥用导致的问 题,是DSS发展中需要重点关注和解决的问题。
DSS的发展历程
1960年代:决策支持系统的 概念首次提出
1970年代:决策支持系统开 始应用于商业领域
1980年代:决策支持系统逐 渐普及,成为企业决策的重 要工具
1990年代:决策支持系统开 始与互联网技术相结合,实 现远程决策支持
2000年代:决策支持系统 开始与云计算、大数据等 技术相结合,实现智能化 决策支持
2010年代:决策支持系统 开始与人工智能技术相结 合,实现智能化决策支持
DSS的主要功能
数据分析:对数据进行统计、 分析和预测,为决策提供依据
模型构建:建立决策模型,模 拟决策过程,评估决策效果
信息管理:管理决策相关的信 息,包括文档、数据、报告等
பைடு நூலகம்
决策支持:提供决策建议,帮 助决策者做出更明智的决策
Part Four
DSS的实现技术
数据仓库技术

第三章 模型库系统

第三章  模型库系统

2 模型字典包含的内容
(8)模型使用的数据名称、单位、精度及 存放位置; (9) 用户文件、使用说明; (10)模型框图、文字说明; (11)建立模型的作者、时间; (12)修改模型的作者、对间: (13)审模型的作者、时间; (14)模型入库时间。
3 字典库的组织结构
字典库的组织结构一般有:
• 文本形式
第三节 模型库的组织和存储
模型都以程序形式或数据文件表示,程序和数 据都以文件存储。而程序又分源程序和目标程序, 这样,一个模型至少有两个文件。如果对模型进行 文字说明,包括模型的方程形式以及算法的自然语 言描述,这将形成模型的说明文件。如果对模型的 输入数据和输出数据进行说明,又将形成模型的数 据描述文件,这样,一个模型将对应许多个文件。 对这些文件需要建立一个文件库。对大量模型统一 组织和存储,建立一个字典库来索引描述对应的模 型文件就很有必要。这样,模型库由模型字典库和 模型文件库两者组成。
2.“多个方法组成一个模型” 的统一看法
模型本身就是可以大也可以小的,可以是基 础的,也可以是组合的。对于构成模型的基础方 法,可看成是基础模型。多个方法组成的模型看 成是组合模型。 预测模型中,相关分析方法和线性回归方法 就可以看成是相关分析模型和线性回归模型。它 们都是基础模型,而它们组成的预测模型就是组
2
模型文件的调用
调用模型文件首先要按它的存储路径找 到该文件,然后,再启动该文件。 对模型文件的运行,一般应该通过模型 字典库,沿着模型文件的存储路径找到具体 的模型文件,然后,启动它运行。
制成计算机程序, 用以完ห้องสมุดไป่ตู้模型的计算,达到模
型的求解目的。这样,用模型的计算程序代表模
型就很自然了。
1 “一个模型有多个不同的方 法”的统一看法

DSS决策支持系统PPT课件

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• 管理信息系统(MIS): Management Information Systems 对一个企业或部门的有关信息进行整体分析和
系 统设计,由人和计算机组成的进行管理信息收 集、传递、储存、加工、维护和使用的系统。
与EDP相比较,MIS的优点是: 它把孤立的、零碎的信息变成了一个比较完整
+ Sf1-w1

Sf2-dc
=70 (f2)
+ Sf2-w2
• =60 (w1)
Sf1-w1
+ Sdc-w1
• =90 (w2)
Sf2-w2
+ Sdc-w2
• -(Sf1-dc + Sf2-dc) 第15页/共72页
+Sdc-w1 + Sdc-w2
决策的分类
(1)按决策问题的性质分
结构化、半结构化、非结构化
第28页/共72页
5.Capacity Information System(CIS):适用于大型卡 车生产厂家的规划部。它可以迅速建立或修改产品计划, 包括安排计划进度,协调部件和最终产品。它并不提出 解决问题的每一个细节,只作辅助规划决策。
6. Generalized Management Information System(GMIS):该系统的目标在于集成现有的工具,决 策者可以利用他们熟悉的语言和数据管理系统,即使其 中某些工具相互之间不相容也没有什麽关系,系统可以 完成其中必要的转换。该系统主要用于处理能源规划。
• 2)DSS是面向决策者的,且只能辅助和支持决策者, 而非代替
• 3)DSS通过人机交互接口为决策者提高辅助功能 • 4)DSS是模型和决策者共同驱动 • 5)DSS的目标是辅助人的决策过程
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第三章DSS的架构与功能

第三章DSS的架构与功能

圖8 造成DSS限制的來源
DSS限制
程序結構
執行程序 參數 調適元
活動
活動次序
運算 資料
模式
表 達
調適元
排序法則
DSS的技術單元



對話次系統 資料次系統 模式次系統 知識次系統
圖9 決策支援系統的構成單元
資料庫 知識庫 IF… THEN … 資料 管理 知識 模式 管理 管理 對話管理 控制機制 模式庫

DSS的能力由三個角度來說明

基本能力 用戶看法 系統設計屬性 它能做什麼? 它看起來有什麼? 它會怎樣影響我的決策?

這三種角度分別代表三個大家心中共同的問題


DSS系統基本功能




選擇(Selection) 彙總(Aggregation) 估計(Estimation) 模擬(Simulation) 計算(Equalization) 最佳化(Optimization)

使用者要求系統執行運算的語言。

顯示語言(Display or Presentation Language)

使用者所看到的輸出。
使用者必須知道的事項。

知識庫(Knowledge Base)

對話次系統(續1)

對話次系統應具備下列能力


能處理不同的對話風格,甚至隨使用者的選擇而變 換風格。 能容許使用者選擇不同的輸入媒體。 能用多種不同的形式及媒體顯示資料。 能彈性支援使用者知識庫。
圖13 知識次系統
知識庫 事實 DSS 資料庫 模式庫 個案
法則
超知識
知識功能 ‧新增 資料管理與 ‧維護 模式管理 ‧更新 ‧推理 ‧學習 對話管理
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第3章 决策支持系统
3.1 决策支持系统结构 3.2 数据库系统(自学) 3.3 人机交互与问题综合系统 3.4 模型库系统 3.5 组合模型的决策支持系统 3.6 决策支持系统实例
1
ห้องสมุดไป่ตู้
3.1 决策支持系统结构



3.1.1 决策支持系统的结构形式 3.1.2 决策支持系统的结构比较 3.1.3 决策支持系统的统一结构形式


外部服务是指为决策者提供所需要的信息, 也可以作为其他系统的信息资源。 内部服务是为其他功能的实现提供基础数据。
28
四、决策支持系统的四库结构形式
(2)科学计算

科学计算是以信息服务为基础,科学计算既 包括模型库和方法库的数值计算,也包括辅 助决策时所需要的其它数值计算。

DSS的科学计算中需要注意用户的干预和选
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二、 “三系统”结构形式
1. 语言系统:
提供给决策者的所有语言能力的总和称为语言 系统(LS)。 一个语言系统既包含检索语言(它可由用户或 由模型来检索数据的语言),也包含计算机语言 (它由用户操纵模型计算的语言)。 计算机语言: 数据计算语言、数据库语言、知 识语言 DSS语言:数据计算语言和数据库语言的结合!
42
复杂报表的示意图
表名称
日期和页数

记 录 栏 目
据 项


框架和数据 (含 数 据 项 表 达 式)
文字说明 (含 统 计 数 据)
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2、问题综合系统

问题综合系统在决策支持系统的统一结构 形式中和人机交互系统结合在一起形成综 合部件。

人机交互系统主要实现人机对话和对DSS的控 制。 问题综合系统完成的任务是:
决策支持系统有多种结构形式,但主 要是两种基本结构形式:

以“对话(人机交互)、模型、数据”三部件 组成DSS。 以“语言系统(LS)、问题处理系统(PPS)、 知识系统(KS)”三系统组成DSS

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(1) “对话、模型、数据”三部件结构的优点

①明确了三部件之间关系。

即它们之间的接口关系和集成关系,便于决策支持 系统的设计和关键技术的解决。

这是该结构的致命弱点。
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3.1.3决策支持系统的统一结构形式

“人机交互”部件

三部件结构中的最大弱点, “人机交互”部件太简 化
是三系统中问题处理系统和语言系统的综合部件。


把“人机交互部件”改为“人机交互与问题综 合系统”即“综合部件”更合适一些。

它具有对决策问题综合“多模型组合运行,大量数据 库的存取,人机交互”为一个整体,形成实际决策支 持系统。
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3.1.3决策支持系统的统一结构形式
用户
人机交互及问题综合系统 (综合部件)
模型库管理系统
数据库管理系统
模型库
数据库
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3.1.3决策支持系统的统一结构形式
“人机交互与问题综合系统(综合部件)”可 理解为对实际决策问题的集成处理与人机交互。它 包含的功能有: •人机交互 •控制模型的运行 •多模型的组合运行 •数值计算 •数据处理

①忽略了数据库系统、模型库系统的相互关系 对于开发决策支持系统是不利的。 ②不适合与其它系统区别。 如果把LS看成是数据库语言,把KS看成是数据库, 把PPS看成是管理信息处理,则该“LS、PPS、KS” 就是MIS。 如果把LS看成是PROLOG,把KS看成知识库,把 PPS看成是推理机,则该“LS、PPS、KS”就是ES。
2、“模型和方法”的第二种理解
把模型理解为算法加上数据。

方法库存放按算法编制的程序,称为算法库 更合适。 模型库中存放的是一个索引,该索引包括算 法程序文件的地址和它所需数据的地址。

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三、三库结构形式
3、“模型和方法”的第三种理解
将模型库和方法库合一:

模型和方法是同一个问题的两个侧面, 从宏观上看,可以把模型和方法统一看 成模型。

②便于和其他系统的区别。

它和“管理信息系统(MIS)”的区别在于DSS多了模 型部件。 它和“专家系统(ES)”的区别在于DSS中是以“模 型、数据”部件进行数值计算为主体的系统,而ES 是以定性知识进行推理为主体的系统。
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(2)“对话、模型、数据”三部件结构的缺点

①没有突出DSS的问题处理特性。
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3.1.3决策支持系统的统一结构形式
决策支持系统的语言系统的功能要求比较 高,即它应具有:调用模型运行能力、数据库 存取能力、数值运算能力、数据处理能力、人 机交互能力等五种综合能力,称为决策支持系 统语言(DSS语言)。
DSS语言应是两类语言(数值计算语言和 数据库语言)的综合。
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3.3人机交互与问题综合系统
.数据库安全 .数据通信
关系型
网状型
层次型
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一、“三部件”结构形式
(三)模型部件 1. 模型库的特征 •模型的表示形式:程序形式(计算机内) •模型的动态形式:运行程序 2. 模型库管理系统 •静态管理(类似数据库的管理) 模型字典的管理 模型文件管理 模型字典和模型文件的统一管理 •动态管理(运行控制) 控制模型的运行 模型与数据库部件之间的接口
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三、三库结构形式
3、“模型和方法”的第三种理解 模型库和方法库的关系
(1)一个模型可以有多个不同的方法
运输问题模型——表上作业法、图上作业法、标号法
(2)多个方法组成一个模型
预测模型——相关分析+线性回归
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三、三库结构形式
3、“模型和方法”的第三种理解 模型库和方法库的关系
(3)模型是由方法实现的 模型接近实际问题: 用线性规划模型解决工农业中的优化问题 方法接近求解算法: 求出具体解
模型库 MB
数据库 DB
4
二库结构形式!
一、“三部件”结构形式
(一)对话部件 • 什么是对话部件
是决策支持系统与用户之间的交互界面,用户通 过“人机交互系统”控制实际DSS的运行 • 功能 1. 提供丰富多采的显示和对话形式 2. 输入输出转换 3. 控制决策支持的有效运行 主要任务:组合“模型部件”和“数据部件”、 控制DSS运行。
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三、三库结构形式
3、“模型和方法”的第三种理解 模型库和方法库的关系
(4)模型和方法的表现形式不同: 模型用数学方程形式表示: 便于人们理解 方法用程序形式表示: 便于计算机求解
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模型库与方法库的统一
1、“一个模型有多个不同的方法”的 统一看法 一般选取一个方法编制成程序 例如:运输问题有三个不同的计算方法, 它们是等价的。
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二、 “三系统”结构形式
3. 知识系统: 知识系统是问题领域的知识。它包含 问题领域中的大量事实和相关知识。
最基本的知识系统(KS)是由数据文件 或数 据库组成。
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二、 “三系统”结构形式
特点: 1. 强调问题处理系统的重要性
问题的解决首先需要对问题进行形式化描述,再对 问题求解提出方法和途径,在问题求解时利用知识系统 中的知识。
2
3.1.1 决策支持系统的结构形式

三部件结构 三系统结构 三库结构 四库结构 智能决策支持系统结构(第四章)
3
一、“三部件”结构形式
用户
对话部件
数据部件
1980年Spraque (史佰格)提出著名 的决策支持系 统的三部件结 构。
模型部件
人机交互系统
模型库管理系统 MBMS
数据库管理系统 DBMS
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ODBC(Open Database Connectivity,开放数据 库互连)是微软公司开放服务结构(WOSA, Windows Open Services Architecture)中有关数 据库的一个组成部分,它建立了一组规范, 并提供了一组对数据库访问的标准API(应用 程序编程接口)。这些API利用SQL来完成其 大部分任务。ODBC本身也提供了对SQL语言 的支持,用户可以直接将SQL语句送给 ODBC。
目前市场上还没有一种能包括这两类语言的综合语 言。只能通过接口语言(如ODBC、 ADO等)将两 类语言联系起来。 决策支持系统语言是数值计算语言(如C)和数据库 语言(如FOXPRO)以及接口语言(如ODBC)集 成的语言。

实现DSS的人机交互系统和问题综合系统,用 这种集成语言来描述决策问题、求解问题!


在决策问题用DSS语言描述(形式化)后,完成 对DSS问题的分析和求解。
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决策支持系统的综合部件
(1)决策支持系统语言

决策支持系统既要达到综合模型部件和 数据部件的作用,又要起到人机交互对 话作用,是需要利用很强能力的语言来 完成。
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决策支持系统语言需要数值计算和数据处理的 集成。

2. 强调语言系统
决策支持系统需要它特有的语言系统。
3. 把数据、模型、规则统一归为知识系统
数据是事实性知识,模型是过程性知识,规则是产 生式知识。它们统一构成知识系统。
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三、三库结构形式
三库结构形式是具有数据库、模型库 和方法库的三个库及相应的管理系统。
它属于早期的DSS结构形式。
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三、三库结构形式其结构图
择,提高科学计算效果。
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四、决策支持系统的四库结构形式
(3)决策咨询

在科学计算的基础上,增加知识和推理的功 能后,就可以对决策起进一步的支持作用。

知识和推理是人工智能专家系统的组成部分。 该系统实际上是在增加智能的效果。
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